Первая нормальная форма

Отношение находится в первой нормальной форме, если все его атрибуты атомарны (имеют единственное значение). Как было рассмотрено при описании реляционной модели в подпараграфе 3.1.4, исходное отношение строится таким образом, чтобы оно удовлетворяло требованиям 1НФ.

Следующие нормальные формы (2НФ и ЗНФ) используют ограничения, связанные с понятием функциональной зависимости [6, 7,11].

Функциональная зависимость определяется для атрибутов, находящихся в одном и том же отношении, удовлетворяющем требованиям 1НФ.

В отношении R (A, В, …) атрибут, А функционально определяет атрибут В (А и В могут быть составными), если в любой момент времени каждому значению, А соответствует единственное значение В: обозначается как, А — В. Иначе говоря, В функционально зависит от А.

В качестве примера рассмотрим отношение В1(ФИО, Год_ рождения), описывающее сотрудников организации. Так как для описания каждого сотрудника существует один кортеж отношения, то можно утверждать, что каждому значению атрибута ФИО соответствует единственное значение атрибута Порождения. Это указывает на наличие функциональной зависимости ФИО — Порождения.

Функциональная взаимозависимость. Если между атрибутами, А и В существуют функциональные зависимости вида, А -*? В и В —? А, то между, А и В имеется взаимно однозначное соответствие, функциональная взаимозависимость. Обозначается как, А -«В.

Например, атрибуты отношения R2 (Магазин, Расч_счет) функционально взаимозависимы, так как у каждого магазина единственный расчетный счет и каждый расчетный счет принадлежит одному магазину.

Частичной функциональной зависимостью называется зависимость неключевого атрибута от части составного ключа.

В качестве примера рассмотрим отношение R3, представленное в виде таблицы (рис. 3.15). Здесь предполагается, что цена каждого изделия не зависит от точки продажи.

Рис. 3.15. Отношение с неполной функциональной зависимостью

Отношение R3 имеет следующие функциональные зависимости:

• 1) Магазин, Изделие —? План;
• 2) Изделие — Цена.

Первичным ключом отношения является составной ключ Магазин, Изделие, в то время как Цена функционально зависит только от его части (Изделие).

Такое отношение характеризуется избыточностью хранимых данных: цена изделия указывается столько раз, сколько магазинов его продают.

Полная функциональная зависимость. Функциональная зависимость, А -* В называется полной, если атрибут В не зависит функционально от любого точного подмножества А. Это означает, что атрибут В определяется всей совокупностью полей составного ключа.

В предыдущем примере наблюдается полная функциональная зависимость атрибута План от составного ключа Магазин, Изделие.